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电荷泵工作原理

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简介:
电荷泵是一种利用开关电路和电容器来提升或降低电压的器件。它通过充电、存储及转移电荷实现电压变换功能,在便携设备中广泛应用。 电荷泵的基本原理是通过给电容充电来实现的。首先将电容连接到充电电路进行充电,然后将其与充电电路断开以隔离所充入的电荷,最后再将其连接至另一个电路中传递这些被隔离的电荷。可以形象地把这种传输电荷的过程中的电容视为一个“装满电子的水桶”。具体来说就是从一个大容器里把这个桶接满,关闭水源后将桶里的液体倒进另外一个容器。 电荷泵又被称为开关电容式电压变换器,是一种使用所谓的快速或泵送电容而不是依靠电感或者变压器来储存能量的直流-直流转换器(DC-DC变换器)。

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    电荷泵是一种利用开关电路和电容器来提升或降低电压的器件。它通过充电、存储及转移电荷实现电压变换功能,在便携设备中广泛应用。 电荷泵的基本原理是通过给电容充电来实现的。首先将电容连接到充电电路进行充电,然后将其与充电电路断开以隔离所充入的电荷,最后再将其连接至另一个电路中传递这些被隔离的电荷。可以形象地把这种传输电荷的过程中的电容视为一个“装满电子的水桶”。具体来说就是从一个大容器里把这个桶接满,关闭水源后将桶里的液体倒进另外一个容器。 电荷泵又被称为开关电容式电压变换器,是一种使用所谓的快速或泵送电容而不是依靠电感或者变压器来储存能量的直流-直流转换器(DC-DC变换器)。
  • 基本概述
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    本文介绍了电荷泵的基本工作原理,包括其在电压转换中的作用机制和实现方法。适合初学者快速了解电荷泵技术。 理解电荷泵的基础知识对于掌握其在PLL(相位锁定环)电路中的工作原理及其选择具有重要意义。
  • 升压路与详解
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    本文章详细介绍了电荷泵升压电路的工作原理和应用,帮助读者理解其内部结构及如何实现电压提升功能。 电容式电荷泵通过开关阵列、振荡器以及逻辑电路和比较控制器实现电压提升,并利用电容器来存储能量。由于其工作频率较高,可以使用小型陶瓷电容器(如1μF),这类电容器占用空间小且成本较低。
  • 负压源技术中的
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    负压电荷泵是一种利用半导体技术制造的电压转换电路,能够产生低于输入电压的输出电压。本文将详细介绍其工作原理及其在现代电源技术中的应用和优势。 根据Dickson电荷泵理论可以推广得到产生负电压的电荷泵电路。其工作原理如图1所示:基本原理与Dickson电荷泵一致,但利用了电容两端电压差不会跳变的特点,在保持充放电状态时,电容两端的电压差会恒定不变。通过将原来的高电位端接地,可以获得负电压输出。 该电路实际上是由基准、比较、转换和控制电路组成的系统,具体包括振荡器、反相器及四个模拟开关,并外接两个电容C1、C2来构成电荷泵电压反转电路。 图1展示了负压电荷泵的工作原理。其中,振荡器输出的脉冲直接控制模拟开关S1和S2;此脉冲经反相后用于控制模拟开关S3和S4。当模拟开关S1、S2闭合时,...
  • 四倍升压源技术中的
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    四倍升压电荷泵是一种高效的电压转换电路,在电源管理中扮演重要角色。通过多级开关网络实现输入电压至四倍输出的功能,广泛应用于便携式电子设备和电池供电系统。 图1展示了四倍升压电荷泵的工作原理示意图,在此过程中,电容C1充电后其下端电压为UDD,上端电压达到2UDD;同样地,电容C2完成充电后的上下两端分别对应着UDD和3.3UDD的电压水平。与此同时,另一并行过程发生在电容C3与输出电容器(记作COUT)之间:它们各自下部保持在UDD的电压状态,而上端则被提升至4UDD,并为系统提供IOUT电流。 图2展示了依据图1中原理构建的传统四倍升压电荷泵电路。为了实现这一功能,在M1到M4这四个开关器件(这里指代高耐压型场效应管)上施加了4UDD的电压,因此必须选择能够承受这种高压条件下的元件来确保系统的正常运行和安全操作。该电荷泵变换器的工作效率可以通过特定公式进行评估计算。 需要注意的是,在上述描述中没有提及任何联系信息或网址链接等额外内容。
  • 的设计及其在路中的
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    本文章探讨了电荷泵的工作机制和设计原则,并深入分析其在各类电子电路中发挥的关键作用。 电荷泵的基本原理是通过不同连接方式对电容进行充电和放电来实现电压转换功能,如升压、降压及产生负压等。例如,在二倍升压电路中,当V2为低电平时,电源V1通过D1和C1给C2充电;此时C2两端的电压呈现上正下负的状态。而当V2变为高电平输出时,其与C1上的电压叠加,并通过D3向负载供电同时继续对C2进行充电。忽略二极管压降的情况下,可以得出公式Vo=V2+V1(其中Vo是输出端的电压值;V2为电源V2在高电平时的输出)。由于整个电路的工作过程主要是基于电容充放电完成的,因此需要掌握的关键公式就是描述这一过程的I*T=ΔV*C,这里T代表了充放电周期的时间长度。
  • COMSOL Multiphysics 5.5_微.pdf
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    本PDF文档深入探讨了COMSOL Multiphysics 5.5软件在模拟和分析微泵工作原理中的应用,详细解释了多物理场耦合技术及其仿真过程。 COMSOL Multiphysics 5.5版本探讨了微泵的工作原理。该软件提供了详细的仿真工具来研究微流体设备中的物理现象,帮助用户深入理解微泵的设计与性能优化。通过使用COMSOL的多物理场建模功能,研究人员和工程师能够模拟复杂环境下的流体动力学行为,并进行有效的实验设计及结果分析。
  • ME7660 压反向器 PDF
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  • 放大器及压传感器信号调路图
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    本资源深入解析了电荷放大器的工作机制,并提供了详细的压电传感器信号处理电路图,旨在帮助读者掌握如何有效利用该设备进行高精度测量。 单电源供电的电荷放大器原理图可以用于与单片机配合使用。
  • OTN RPOA遥与配置指南_R1.4
    优质
    本指南详细介绍了OTN RPOA遥泵的工作原理及配置方法,旨在帮助技术人员全面理解并正确应用RPOA遥泵技术,优化网络性能。 ### OTN RPOA遥泵原理及配置指导 #### RPOA原理 ##### RPOA子系统产生的背景 RPOA(远程泵浦光放大器)作为OTNDWDM系统的超长距离传输技术,它通过在特定位置嵌入掺铒光纤,并在远离信号源的一端提供泵浦光来实现对传输中光信号的有效放大。这种设计主要是为了解决跨越海域、沙漠或森林等特殊环境难以供电或者建设中继站的问题。 ##### RPOA子系统的组成 RPOA子系统主要包括以下几个部分: - **RPU板**(远程泵浦单元):位于远端站点,负责产生泵浦光并将其注入到远程的掺铒光纤中。 - **RGU模块**(远程增益单元):放置在光缆中长距离传输的中间位置,用于接收来自RPU板的泵浦光并放大信号。 - **掺铒光纤**:含有掺杂剂的光纤,在受到泵浦光激励时能够放大经过的信号。 - **控制系统**:包括监测与控制RPU板和RGU模块的设备,确保整个系统的稳定运行。 ##### RPU板简介 作为RPOA子系统的核心部件之一,RPU板的主要功能是产生泵浦光并将之送入远程的RGU模块。该板卡通常安装在远端OTN设备上,并通过专用光纤与RGU模块相连。其特点包括: - 高效的泵浦光产生能力。 - 可调节的泵浦功率,适应不同传输需求。 - 内置监测和控制电路,支持远程管理和故障诊断。 ##### 远程增益模块RGU ###### RGU的功能及原理 RGU的主要功能是接收来自RPU板的泵浦光,并利用这一能量放大信号。其工作原理基于掺铒光纤受激辐射效应,在受到泵浦光激发时有效放大经过的信号。 ###### RGU类型 根据工作方式的不同,RGU模块分为单向和双向泵浦型等不同种类,适用于不同的传输场景: - **单向泵浦同纤方式**:适合于信号单向传输。 - **双向泵浦方式**:用于需要在两端同时注入泵浦光的场合。 ###### RGU模块照片 文中提供了RGU的实际图片,有助于用户更好地理解其外观特征。 ##### RPOA子系统的应用方式 RPOA子系统根据应用场景的不同可以采取以下部署方式: - **同纤方式**:在同一根光纤上同时传输信号和泵浦光。 - **异纤方式**:使用两根独立的光纤分别传输信号和泵浦光。 - **双泵浦方式**:在两个方向上同时进行泵浦注入,提高系统的稳定性。 #### RPOA部署及注意事项 ##### RPOA部署版本要求 在部署RPOA子系统前,需确认OTN设备软件版本是否支持该功能。 ##### RPU板安装注意事项 - **正确安装**:确保RPU板正确放置于机框内,并连接好所有必要光纤和电缆。 - **线路光纤质量**:高质量的线路光纤直接影响到系统的性能。需要对光纤进行严格的测试与评估。 - **DRA要求**:DRA同样对线路光纤有较高要求,需保证无明显损耗或反射现象。 - **拉曼放大器连接**:确保在ODF处稳定可靠地连接,避免接触不良等问题。 - **维护注意事项**:定期检查并更换老化或损坏的部件。 ##### 使用专用检测仪判断光纤端面质量 使用特定工具可以快速评估光纤端面状态,直接关系到信号传输的质量。 ##### RGU安装注意事项 - **位置选择**:根据实际情况确定合适的RGU模块安装位置。 - **稳固安装**:遵循制造商指南确保安全且不会损伤光纤的安装方式。 - **最优位置选择**:考虑距离和信号强度等因素选取最佳安装点。 #### 在U31网管上的操作 ##### RPOA子系统监控 通过U31平台可以实时监测RPOA系统的运行状况,包括泵浦功率、增益水平等关键参数。 ##### U31上配置步骤 - **创建新的RPOA条目**。 - **输入名称和ID**:为新建的子系统命名,并指定唯一标识符。 - **选择应用类型**:根据实际需要选择同纤、异纤或双泵浦方式。 - **设置网元及板卡参数**:明确参与系统的具体设备信息。 - **调整RPU功率设置**:依据传输距离和信号需求设定合适的泵浦功率值。 - **调试效果判断**:通过监测数据评估系统是否达到预期性能水平。 - **建立保护组**:预防光纤中断情况的发生,确保通信的连续性。 #### 故障处理与FAQ